کد مقاله کد نشریه سال انتشار مقاله انگلیسی نسخه تمام متن
4967867 1449387 2016 17 صفحه PDF دانلود رایگان
عنوان انگلیسی مقاله ISI
Characteristics-based sectional modeling of aerosol nucleation and condensation
ترجمه فارسی عنوان
مدل سازی مقطعی مبتنی بر ویژگی های هسته ای و چگالی آئروسل
کلمات کلیدی
آئروسل، اویلر، چند مرحله ای مشخصات، توزیع اندازه قطره، بخش،
ترجمه چکیده
یک روش عددی جدید برای حل یک مدل مقطعی فرسایشی همگن داخلی برای هسته ای شدن و تراکم آئروسل پیشنهاد شده است. روش پیشنهادی برای پیش بینی اندازه قطره در یک گام زمانی گسسته استفاده شده است. روش طراحی شده است به طوری که 1) یک تعداد از لحاظ شده از پیش تعیین شده از توزیع اندازه قطره ممکن است حفظ شود، 2) هیچ محدودیت زمانی ثبات قیمتی مربوط به نرخ تراکم و اندازه بخش وجود دارد، 3) توزیع مقطع ثابت ثابت استفاده می شود و 4) آسان است به گسترش به شرایط مکانی ناهمگن و ترکیب انعقاد قطره و شکستن. ما با استفاده از حفاظت از انبوه، یک مدل آئروسل چند منظوره ترکیبی داخلی ترکیب می کنیم. برای برخی از قوانین رشد فشاری، قوانین تحلیلی وجود دارد، که در آن روش معتبر است. با استفاده از طرح های دو لحظه و چهار لحظه حفظ می کنیم، همگرایی مرتبه اول از راه حل عددی را به نتیجه تحلیلی، به عنوان یک تابع از تعداد بخش ها پیدا می کنیم. به عنوان یک طرح چهار لحظه ای، مثبت بودن راه حل را تضمین نمی کند، یک طرح ترکیبی پیشنهاد شده است که، در صورت نیاز، به طور محلی دوباره به حفظ دو لحظه، برای جلوگیری از منفی است. به عنوان یک تصویر، این روش به یک مولکول کاملا تک هسته ای و یک مسئله ی تراکم یکپارچه اعمال می شود.
موضوعات مرتبط
مهندسی و علوم پایه مهندسی کامپیوتر نرم افزارهای علوم کامپیوتر
پیش نمایش مقاله
مدل سازی مقطعی مبتنی بر ویژگی های هسته ای و چگالی آئروسل
چکیده انگلیسی
A new numerical method for the solution of an internally mixed spatially homogeneous sectional model for aerosol nucleation and condensation is proposed. The characteristics method is used to predict droplet sizes within a discrete time step. The method is designed such that 1) a pre-specified number of moments of the droplet size distribution may be preserved, 2) there exists no time step stability restriction related to the condensation rate and section size, 3) highly skewed fixed sectional distributions may be used and 4) it is straightforward to extend to spatially inhomogeneous settings and to incorporate droplet coagulation and break-up. We derive, starting from mass conservation, a consistent internally mixed multi-species aerosol model. For certain condensational growth laws analytical solutions exist, against which the method is validated. Using two-moment and four-moment-preserving schemes, we find first order convergence of the numerical solution to the analytical result, as a function of the number of sections. As the four-moment-preserving scheme does not guarantee positivity of the solution, a hybrid scheme is proposed, which, when needed, locally reverts back to two-moment preservation, to prevent negativity. As an illustration, the method is applied to a complete multi-species homogeneous nucleation and condensation problem.
ناشر
Database: Elsevier - ScienceDirect (ساینس دایرکت)
Journal: Journal of Computational Physics - Volume 326, 1 December 2016, Pages 499-515
نویسندگان
, , , , ,